(57)【要約】【課題】  被処理物に静電気が帯電するのを低減することができるプラズマ処理装置を提供する。【解決手段】  電極１の少なくとも一面を誘電体カバー２で被覆する。誘電体カバー２で被覆された面を対向させて複数の電極１、１を対向配置することにより、対向する電極１、１間を放電空間３として形成する。放電空間３内にガスＧを導入すると共に対向する電極１、１間に電圧を印加することにより、大気圧近傍の圧力下で放電空間１、１内にプラズマＰを生成する。このプラズマＰを放電空間３の下側開口から吹き出して被処理物Ｓに供給することにより被処理物Ｓにプラズマ処理を行なうプラズマ処理装置に関する。電極１の下側に誘電体で被覆された導電体４を設けると共に導電体４を接地する。【選択図】  図１
2006244835.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極の少なくとも一面を誘電体カバーで被覆し、誘電体カバーで被覆された面を対向させて複数の電極を対向配置することにより、対向する電極間を放電空間として形成し、放電空間内にガスを導入すると共に対向する電極間に電圧を印加することにより、大気圧近傍の圧力下で放電空間内にプラズマを生成し、このプラズマを放電空間の下側開口から吹き出して被処理物に供給することにより被処理物にプラズマ処理を行なうプラズマ処理装置において、電極の下側に誘電体で被覆された導電体を設けると共に導電体を接地して成ることを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項２】
対向する電極において、一方の電極と他方の電極のそれぞれに正負が交互に繰り返すパルス波電圧または休止区間のない交番電圧を同時に印加すると共に各電極に印加された電圧の極性を互いに正負逆で位相を重複させることを特徴とする請求項１に記載のプラズマ処理装置。
【請求項３】
誘電体カバーに導電体を埋設して成ることを特徴とする請求項１又は２に記載のプラズマ処理装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載のプラズマ処理装置により被処理物をプラズマ処理することを特徴とするプラズマ処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被処理物の表面に存在する有機物等の異物のクリーニング、レジストの剥離やエッチング、有機フィルムの密着性の改善、金属酸化物の還元、成膜、めっき前処理、コーティング前処理、各種材料・部品の表面改質などのプラズマ処理に利用されるプラズマ処理方法及びプラズマ処理装置に関するものであり、特に、精密な接合が要求される電子部品の表面のクリーニングに好適に応用されるものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、大気圧近傍の圧力下で被処理物をプラズマ処理することが行われている（例えば、特許文献１参照）。このようなプラズマ処理装置は、対向配置される一対の電極の間を放電空間として形成し、大気圧近傍の圧力下で放電空間にプラズマ生成用ガスを導入すると共に電極間に電圧を印加することによって、放電空間で放電を発生させてプラズマを生成し、このプラズマを放電空間から吹き出して被処理物に吹き付けることによって、プラズマ処理を行うものである。
【０００３】
しかし、上記のプラズマ処理方法では、被処理物に吹き付けるプラズマ中には、放電空間で生成された荷電粒子（イオンや電子など）も含まれている。プラズマが放電空間から被処理物に到達するまでの間に、荷電粒子は再結合などによって、荷電粒子密度は減少するが、荷電粒子の種類によって、密度の減少度合いが違ってくる。そのため、放電空間ではほぼ電気的に中性であったものが、被処理物近傍では、電荷を帯びたプラズマとなってしまう。そして、電荷を帯びたプラズマが被処理物に照射されるため、被処理物表面に電荷が帯電し、その結果として被処理物に静電気が帯電し、この静電気により被処理物が破損するという問題があった。特に、ＬＣＤやＰＤＰパネルの電極を上記プラズマ放電処理方法でクリーニングすると、ＬＣＤやＰＤＰパネルの回路が静電気により破損することがあった。
【特許文献１】特開平４−３５８０７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、被処理物に静電気が帯電するのを低減することができるプラズマ処理装置及びプラズマ処理方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明のプラズマ処理装置Ａは、電極１の少なくとも一面を誘電体カバー２で被覆し、誘電体カバー２で被覆された面を対向させて複数の電極１、１を対向配置することにより、対向する電極１、１間を放電空間３として形成し、放電空間３内にガスＧを導入すると共に対向する電極１、１間に電圧を印加することにより、大気圧近傍の圧力下で放電空間１、１内にプラズマＰを生成し、このプラズマＰを放電空間３の下側開口から吹き出して被処理物Ｓに供給することにより被処理物Ｓにプラズマ処理を行なうプラズマ処理装置において、電極１の下側に誘電体で被覆された導電体４を設けると共に導電体４を接地して成ることを特徴とするものである。
【０００６】
本発明にあっては、対向する電極１、１において、一方の電極１と他方の電極１のそれぞれに正負が交互に繰り返すパルス波電圧または休止区間のない交番電圧を同時に印加すると共に各電極１に印加された電圧の極性を互いに正負逆で位相を重複させるのが好ましい。
【０００７】
また、本発明にあっては、誘電体カバー２に導電体４を埋設することができる。
【０００８】
本発明のプラズマ処理方法は、請求項１乃至３のいずれかに記載のプラズマ処理装置Ａにより被処理物Ｓをプラズマ処理することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明では、各電極１の下面に誘電体に被覆された導電体４を設けると共に導電体４を接地するので、放電空間３から吹出されたプラズマＰ中の荷電粒子が、両極性拡散の原理で、導電体４を被覆している誘電体表面に移動し、誘電体表面で再結合することによって、吹き出されたプラズマＰ中の荷電粒子密度が大幅に減少する。そのため、被処理物Ｓに到達する荷電粒子を減少させることができて、被処理物Ｓに静電気が帯電するのを低減することができるものであり、この結果、静電気に起因する被処理物Ｓの破損を少なくすることができるものである。
【００１０】
また、一方の電極１と他方の電極１のそれぞれに正負が交互に繰り返すパルス波電圧または休止区間のない交番電圧を同時に印加すると共に各電極１に印加された電圧の極性を互いに正負逆で位相を重複させることにより、電極１と導電体４との間で放電が発生しにくくすることができ、電極１に導電体４を近づけて配置することが可能となるものであり、この結果、被処理物に静電気が帯電するのをさらに低減することができるものである。
【００１１】
また、電極１の少なくとも一面を被覆する誘電体２と、導電体４を埋設する誘電体５とを一体に形成することにより、電極１を被覆する誘電体２と導電体４を埋設する誘電体５とを同時に形成することができ、製造工程の簡素化を図ることができるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明を実施するための最良の形態を説明する。
【００１３】
本発明のプラズマ処理装置Ａは図１に示すように、電極１と誘電体カバー２と導電体４とからなる放電用電極３０、電源４０、搬送装置５０などを備えて形成されている。
【００１４】
電極１は銅、アルミニウム、真鍮、耐食性の高いステンレス鋼（ＳＵＳ３０４など）、チタン、金、銀、銀パラジウム、タングステン、モリブデン、クロム、コバール、４２アロイなどの導電性の金属材料を用いて形成することができる。電極１の大きさや形状は、特に限定されるものではないが、例えば、角材のような形状に形成することができる。また、後述の放電空間３側に向く面は放電面１０として平坦な面に形成するのが好ましく、さらに電極１の角部は面取りされていることが好ましい。
【００１５】
誘電体カバー２はセラミックや樹脂などの誘電体を材料として形成されるものであり、例えば、セラミックの粉体材料を焼結して形成されるセラミック焼結体を誘電体カバー２として用いることができる。セラミックの粉体材料としては、例えば、アルミナ、酸化ケイ素、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、酸化チタン、酸化ジルコニウム、窒化アルミニウム、チタン酸バリウムなどの公知のものを単独で用いたりあるいは複数種類併用したりすることができ、また、セラミックの粉体材料の粒径は、例えば０．１〜１０００μｍにすることができるが、これらに限定されるものではない。
【００１６】
図２に示すように、誘電体カバー２は、電極１の上面に密着してこの上面を覆う上面被覆部２ａと、電極１の放電面１０に密着して放電面１０を覆う放電面被覆部２ｂと、電極１の下面に密着してこの下面を覆う下面被覆部２ｃとで断面略コ字状に形成されている。電極１は少なくとも放電面１０が誘電体カバー２の放電面被覆部２ｂで覆われていればよく、上面被覆部２ａや下面被覆部２ｃは必ずしも必要ないが、放電の安定性等を考慮すると、電極１の上下両面が誘電体カバー２で覆われているのが好ましい。また、電極１の背面（放電面１０と反対側の面）を誘電体で被覆してもよい。誘電体カバー２の厚みは全体に亘ってほぼ均一にすることが好ましく、例えば、０．０１〜１０ｍｍにすることができる。尚、カバー材２の形状や大きさなどは適宜設計変更可能である。
【００１７】
導電体４は導電性を有する金属材料などで形成することができる。この導電体４は誘電体で被覆された状態で電極１の下側に設けられている。導電体４は、例えば、厚み１０μｍ〜２ｍｍの層状あるいは平板状に形成することができ、電極１の長手方向（図１の紙面と直交する方向）と略平行に長く形成することができる。また、電極１の下面と導電体４の上面とは誘電体を介して対向させることができる。さらに、電極１の長手方向において複数の導電体４を所定の間隔を介して並べて配置してもよい。
【００１８】
本発明の放電用電極３０は各種の方法で形成することができる。
【００１９】
放電用電極３０の第一の形成方法としては、誘電体カバー２を電極１の表面に形成した後、この誘電体カバー２に導電体４を形成して一体化する方法である。すなわち、まず、電極１の上面、放電面１０及び下面に、誘電体をプラズマ溶射などの溶射法により溶射して誘電体カバー２を形成する。次に、誘電体カバー２の下面被覆部２ｃの下面に導電体４を形成する。この場合、導電体４は電極１と同様の金属材料の金属板や金属箔、金属線を接着して形成してもよいが、この他に、下面被覆部２ｃの下面に導電性ペーストを塗布したり、金属材料などの導電材料を溶射したり、金属めっきを施したりして薄膜状の導電体４を形成することができる。この後、下面被覆部２ｃの下面に露出した導電体４の全体をガラス質セラミックなどの誘電体で被覆（封止）してこの誘電体を焼付けて被覆体１１を形成する。このようにして誘電体カバー２を形成する誘電体と被覆体１１を形成する誘電体とで導電体４を被覆する誘電体を形成し、放電用電極３０を形成することができる。被覆体１１は、誘電体カバー２を形成する誘電体と同等なものをプラズマ溶射などの溶射法により溶射して形成することもでき、この場合、導電体４は実質的に誘電体カバー２の下面被覆部２ｃに埋設（内蔵）された状態となる。また、誘電体カバー２を溶射で形成する途中で導電体４を形成し、導電体４を誘電体カバー２の下面被覆部２ｃに埋設（内蔵）させるようにしてもよい。
【００２０】
放電用電極３０の第二の形成方法としては、導電体４を内蔵する誘電体カバー２を形成後に、この誘電体カバー２を電極１と一体化する方法である。この場合、まず、断面略コ字状で横長の箱型に誘電体カバー２を形成する。誘電体カバー２の内側空間は収納凹部として形成されており、この収納凹部は誘電体カバー２の背面に開口させる。このような収納凹部を有する誘電体カバー２を形成するにあたっては、各種の方法を採用することができる。例えば、セラミックの粉体材料を角材形状などの所望の形状に成形した後、焼成してセラミック焼結体のカバー素材を形成し、このカバー素材に切削加工などの三次元加工を施して収納凹部を形成することにより、誘電体カバー２とすることができる。また、セラミックの粉体材料を誘電体カバー２の形状にカバー素材を成形した後、焼成することによりセラミック焼結体の誘電体カバー２を形成することができる。セラミックの粉体材料をカバー素材に成形するにあたっては、鋳込み成形法、塑性成形法、加圧成形法、射出成形法、テープ成形法、低温等方圧圧密成形法、ゲル化による成形法などを例示することができる。また、焼成工程での温度は、使用するセラミックの粉体材料の種類などによって異なるが、例えば５００〜２５００℃にすることができる。尚、誘電体カバー２の形成にあたっては、成形と焼成とを同時に行なうホットプレス法や高温等方圧圧密成形法などを用いても良い。
【００２１】
そして、誘電体カバー２を焼結により形成する前の段階（例えば、上記カバー素材の段階）で誘電体カバー２の下面被覆部２ｃとなるべき部分に導電体４を埋設し、この後、上記焼結工程を行うことにより、導電体４を下面被覆部２ｃに埋設した誘電体カバー２を形成することができる。この場合、導電体４は上記と同様の金属板や金属箔、金属線などを用いることができる。また、誘電体カバー２を形成する誘電体が導電体４を被覆する誘電体となる。
【００２２】
上記のように導電体４を内蔵した誘電体カバー２を形成した後、誘電体カバー２の収納凹部にその背面の開口から電極１を嵌め込んで収納凹部内に電極１を収納することによって、放電用電極３０を形成することができる。ここで、誘電体カバー２の内面である収納凹部内の面と電極１の表面（背面を除く）とは密着させるが、誘電体カバー２や電極１の寸法精度が高くても微細な隙間が生じることがある。そこで、収納凹部内の面と電極１の表面との密着性を高くするために、モリブデン-マンガンや活性金属を使用したロウ付けや、固相接合法により接合するのが好ましく、これにより、上記微細な隙間が埋められることになり、収納凹部内の面と電極１の表面とを密着させることができる。ロウ材の例としてはＡｇ−Ｃｕ−Ｔｉ系や、Ｎｉ−Ｔｉ系材料を例示できるが、ガラス剤を配合した低温ロウ材を使用することもできる。また、ロウ付けするにあたっては、ロウ材を電極１と共に収納凹部に入れて加熱し、ロウ材を溶融させた後、冷却するようにして行なう。尚、ロウ付けの代わりに樹脂接着剤を用いて接着しても良いが、樹脂接着剤は耐熱性が低いので、ロウ付けの方が好ましい。
【００２３】
放電用電極３０の第三の形成方法としては、導電体４を内蔵しない誘電体カバー２を形成後に、この誘電体カバー２に導電体４と電極１とを設けて一体化する方法である。すなわち、まず、上記と同様にして誘電体カバー２を形成するが、この時、導電体４を誘電体カバー２の下面被覆部２ｃに埋設しないようにする。次に、上記第一の方法と同様にして、誘電体カバー２の下面被覆部２ｃの下面に導電体４を形成すると共にこの導電体４を被覆する被覆体１１を形成する。この後、上記第二の方法と同様にして誘電体カバー２の収納凹部に電極１を嵌め込んで収納凹部内に電極１を収納することによって、放電用電極３０を形成することができる。尚、この方法では、誘電体カバー２の収納凹部に電極１を収納した後、誘電体カバー２の下面被覆部２ｃの下面に導電体４と被覆体１１を形成してもよい。
【００２４】
さらに、絶縁性チューブにワイヤ状の導電体４を内蔵させた状態で誘電体カバー２の下面に取り付けるようにしてもよい。
【００２５】
上記のように形成される放電用電極３０において、誘電体を介して対向する電極１の下面と導電体４の上面との距離ｘは０．５〜５ｍｍにするのが好ましい。距離ｘが０．５ｍｍよりも短くなると、電極１と導電体４との間で放電が生じてしまい、本発明の効果が得られなくなる恐れがある。また、距離ｘが５ｍｍよりも長くなると、下面被覆部２ｃの厚みが大きくなって、プラズマ発生部分（後述の放電空間３）と被処理物Ｓとの距離が遠くなるため、プラズマ処理性能が低下してしまう恐れがある。また、上記のように形成される放電用電極３０において、放電面被覆部２ｂの表面（後述の放電空間３側の面）と導電体４の先端（後述の放電空間３側の端部）との距離ｙは０．１〜３０ｍｍにするのが好ましい。距離ｙが０．１ｍｍよりも短くなると、距離ｘの場合と同様に、電極１と導電体４との間で放電が生じてしまい、本発明の効果が得られなくなる恐れがある。また、距離ｙが３０ｍｍよりも長くなると、導電体４による帯電量抑制効果が小さくなり、本発明の効果が得られなくなる恐れがある。尚、距離ｘ、ｙは電極１、１間に印加する電圧や導電体４を被覆する誘電体の種類などによって、適宜調整可能であり、上記の範囲に限定されるものではない。
【００２６】
そして、本発明のプラズマ処理装置Ａは二つの放電用電極３０、３０を搬送装置５０の上側に配置すると共に電極１、１に電源４０、４０を電気的に接続し、さらに対向配置された導電体４、４を接地（アース）することによって形成することができる。二つの放電用電極３０、３０を配置するにあたっては、電極１、１の放電面１０、１０同士を略平行に対向させるものであり、これにより、誘電体カバー２、２の放電面被覆部２ｂ、２ｂが対向配置されて放電面被覆部２ｂ、２ｂの間の空間が放電空間３として形成されるものである。この放電空間３はその上面開口が導入口３ａとして形成されていると共に放電空間３の下面開口は吹き出し口３ｂとして形成されている。
【００２７】
本発明のプラズマ処理装置Ａでは、一方の電極１に電圧（高電圧）を印加するための電源４０と他方の電極１に電圧（高電圧）を印加するための電源４０とが備えられている。電源４０、４０は一つの電源装置で構成してもよいし、あるいは電源４０と電源４０とをそれぞれ別々の電源装置で構成してもよい。上記の電源４０、４０は電極１、１に、極性が正負逆（正負対称）で位相が重複して正負がそれぞれ交互となるパルス波電圧又は休止区間のない交番電圧を同時に印加するものである。本発明において「パルス波電圧」とは、電圧のＯＦＦ時間が存在する波形の電圧と定義する。従って、電圧のＯＦＦ時間さえ存在すれば、電圧がＯＮしている部分の波形はどのようなものでも良い。また、本発明において「休止区間のない交番電圧」とは、正弦波などに代表されるような波形の電圧であり、正弦波や三角波などが含まれる。
【００２８】
図３（ａ）（ｂ）には電源４０、４０から各電極１、１に印加される電圧の一例をタイムチャートで示す。一方の電極１に接続されている電源４０からは図３（ａ）に示すような正負が交互に繰り返すパルス波形の電圧（ＶＡ＋、ＶＡ−）が、他方の電極１に接続されている電源４０からは図３（ｂ）に示すような正負が交互に繰り返すパルス波形の電圧（ＶＢ＋、ＶＢ−）がそれぞれ印加されるものであり、しかも、一方の電極１に印加された電圧と他方の電極１に印加された電圧とは極性を互いに正負逆で位相を重複させた状態で同時に印加されるものである。
【００２９】
上記のような電源４０、４０を構成する電源装置としては、半導体高圧スイッチング方式のものやパルストランス方式のものなどを例示することができる。半導体高圧スイッチング方式の電源装置としては、正極性の直流高電圧を発生する正極性直流高電圧電源、負極性の直流高電圧を発生する負極性直流高電圧電源、及びトーテムポール形に接続した半導体スイッチング素子のオン・オフにより、正負の直流高電圧を極性が正負逆で位相が重複して正負がそれぞれ交互となる一対の高電圧のパルス電圧として電極１、１にそれぞれ同時に印加するためのインバータ回路などを備えて形成されているものを例示することができる。また、パルストランス方式の電源装置としては、直流電圧を発生する直流電源、トーテムポール形に接続した半導体スイッチング素子のオン・オフにより、直流電源からの直流電圧を極性が正負逆で位相が重複して正負がそれぞれ交互となる一対の高電圧のパルス電圧とするインバータ回路と、インバータ回路で発生した一対のパルス電圧を高電圧に昇圧して電極１、１にそれぞれ印加する一対のパルストランスなどを備えて形成されているものを例示することができる。
【００３０】
尚、本発明において「位相が重複している」とは、図４に示すように、両電極１、１に同時に印加される電圧の位相が両電極１、１間で完全に一致して、両電極１、１間での波形の立ち上がり時点が時間軸上で同期している場合に限らず、図４に示すように、逆極性のパルスの立ち上がり時点は両電極１、１間でずれてはいるが、例えば、一方の電極１側で正の電圧が印加されているとき、他方の電極１側では負の電圧が同時に印加されていて、その電圧持続時間が時間軸上で部分的に重複している場合も含める意味である。
【００３１】
また、図５（ａ）（ｂ）のパルス波形の電圧の代わりに、電極１、１に極性が正負逆（正負対称）で位相が重複して正負がそれぞれ交互となる休止区間のない交番電圧（高電圧）を同時に印加するようにしてもよいのは勿論である。このような休止区間のない交番電圧の代表的な波形としては、図５（ａ）（ｂ）に示すような正弦波状の波形を例示することができる。この電圧波形の場合、一方の電極１に印加する電圧と他方の電極１に印加する電圧とを両者の位相をずらす（立ち上がり時点をずらす）ことにより、図５（ｃ）に示すように、放電開始に必要な電圧Ｖｐが印加される時間ｔｐが短くなるため、通常の正弦波状の波形においても、幅の狭いパルスを印加した場合と同等の効果が得られるものである。
【００３２】
本発明では図１に示すように、二つの電源４０、４０を用いて中点接点方式で電極１、１に電圧を印加する方法の他に、図６に示すように一つの電源４０を用いて電極１、１に電圧を印加する方法もある。この場合、一方の電極１が電源４０の高電圧側に接続され、他方の電極１は低圧にされる（接地される）ものである。
【００３３】
本発明において搬送装置５０としては、被処理物Ｓは搬送する方向と略平行に複数本のローラ５１を略水平に並べて形成することができるが、その他にＸＹテーブルやベルトコンベア等を採用することができる。
【００３４】
そして、本発明のプラズマ処理装置Ａを用いてプラズマ処理を行うにあたっては、次のようにして行う。まず、電源４０、４０により、一方の電極１と他方の電極１のそれぞれに正負が交互に繰り返すパルス波電圧又は休止区間のない交番電圧を同時に印加すると共に各電極１、１に印加された電圧の極性を互いに正負逆で位相を重複させる。次に、放電用電極３０、３０の間に形成された放電空間３の導入口３ａから放電空間３にプラズマ生成用のガスＧを供給する。このようにすることにより、放電空間３に大気圧近傍の圧力下（９３．３〜１０６．７ｋＰａ（７００〜８００Ｔｏｒｒ））でグロー状の誘電体バリア放電を生じさせる。尚、誘電体バリア放電とは、対をなす（一対の）電極１、１を対向配置して電極１、１の間に放電空間３を形成し、少なくとも一方の電極１、１の放電空間３側の表面に誘電体被覆材（誘電体カバー２）を設けて電極１、１の放電空間３側の表面を覆うことによって、電極１、１間で直接放電が起こらないようにした状態にし、この状態で電極１、１間に交番電圧を印加することによって放電空間３で生じる放電現象である。
【００３５】
上記のようにして放電空間３で誘電体バリア放電を発生させることによりガスＧがプラズマ化されて放電空間３に活性種を含むプラズマＰが生成される。また、放電空間３で生成されたプラズマＰは放電空間３に上側から連続して供給されるガスＧの圧力により下方に流されると共に放電空間３の吹き出し口３ｂから連続的に吹き出されるものである。そして、搬送装置５０により被処理物Ｓを電極１、１の対向方向と平行な方向（水平方向）に略一定速度で搬送しながら放電空間３の吹き出し口３ｂの下側を通過させ、放電空間３から吹き出されるプラズマＰに被処理物Ｓを供給して暴露させることによって、被処理物Ｓにプラズマ処理を施すことができるものである。
【００３６】
本発明において、電極１、１に印加される電圧の繰り返し周波数は、０．５〜１０００ｋＨｚに設定するのが好ましい。この繰り返し周波数が０．５ｋＨｚ未満であれば、誘電体バリア放電のプラズマ密度が低くなってしまいプラズマ処理能力（効率）が低下する恐れがあり、一方、上記の繰り返し周波数が１０００ｋＨｚよりも高くなると、プラズマ密度は増加するものの、アークが発生しやすくなると共にプラズマ温度が上昇してしまう。また、電極１、１間に印加される電界強度は、０．５〜２００ｋＶ／ｃｍに設定するのが好ましい。電界強度が０．５ｋＶ／ｃｍ未満であれば、誘電体バリア放電のプラズマ密度が低くなってしまいプラズマ処理能力（効率）が低下する恐れがあり、一方、上記の電界強度が２００ｋＶ／ｃｍより大きくなると、アークが発生しやすくなって被処理物Ｓに損傷を与える恐れがある。尚、上記の繰り返し周波数や電界強度は、電極１、１の間隔（ギャップ長）、プラズマ生成用ガスの種類、プラズマ処理の内容などによって適宜設定可能であり、上記の範囲に限定されるものではない。
【００３７】
また、プラズマ生成用のガスＧとしては被処理物Ｓに対する処理内容によって異なるが、希ガス、窒素、酸素、空気、水素、炭酸ガスから選ばれる単独ガスあるいはこれらのガスを含む混合ガスを用いることができる。希ガスとしては、ヘリウム、アルゴン、ネオン、クリプトンなどを使用することができるが、放電の安定性や経済性を考慮するとアルゴンを用いるのが好ましい。また、空気としては、好ましくは水分をほとんど含まない乾燥空気を用いることができる。また、混合ガスとしては例えば希ガスと反応ガスとを混合したものを用いることができる。被処理物Ｓの表面に存在する有機物のクリーニング、レジストの剥離、有機フィルムのエッチング、ＬＣＤの表面クリーニング、ガラス板の表面クリーニングなどを行う場合は、酸素、空気、ＣＯ２、Ｎ２Ｏなどの酸化性ガスを反応ガスとして用いるのが好ましく、また、故意に水蒸気を適当量添加することにより酸化性ガスとして機能させることができる。また、反応ガスとしてＣＦ４などのフッ素系ガスも適宜用いることができ、シリコンなどのエッチングを行う場合にはこのフッ素系ガスを用いるのが効果的である。また金属酸化物の還元を行う場合は水素、アンモニアなどの還元性ガスを反応ガスとして用いることができる。反応ガスの添加量は希ガスの全量に対して１０体積％以下、好ましくは０．１〜５体積％の範囲である。反応ガスの添加量が０．１体積％未満であれば、処理効果が低くなる恐れがあり、反応ガスの添加量が１０体積％を超えると、誘電体バリア放電が不安定になる恐れがある。
【００３８】
被処理物Ｓとしては、液晶パネル（液晶パネルディスプレイ）用ガラス板、プラズマディスプレイ用ガラス板、プリント配線板等の回路基板、ポリイミドフィルムなどを用いたフィルム基板（フレキシブルプリント配線板）などの板状、シート状、フィルム状のものを例示することができるが、これに限定されるものではない。また、被処理物Ｓの搬送速度は、例えば、１０〜２００ｍｍ／秒とするのが好ましいが、これに限定されるものではない。また、放電空間３の下流側（下側）を通過する際の放電空間３の吹き出し口３ｂと被処理物Ｓと距離は、例えば、２〜２０ｍｍとするのが好ましいが、これに限定されるものではない。
【００３９】
本発明では、誘電体に被覆された状態で導電体４、４を各電極１、１の下面に設けると共に各導電体４、４を接地するので、被処理物Ｓに静電気が帯電するのを低減することができる。この現象は以下のように説明することができる。各電極１、１の下面に誘電体に被覆された導電体４を設けると共に導電体４を接地するので、放電空間３から吹出されたプラズマＰ中の荷電粒子が、両極性拡散の原理で、導電体４を被覆している誘電体表面に移動し、その誘電体表面で再結合することによって、吹き出されたプラズマＰ中の荷電粒子密度が大幅に減少する。そのため、被処理物Ｓに到達する荷電粒子を減少させることができて、被処理物Ｓに静電気が帯電するのを低減することができるものであり、この結果、静電気に起因する被処理物Ｓの破損を少なくすることができるものである。
【００４０】
また、本発明では、一方の電極１と他方の電極１のそれぞれに正負が交互に繰り返すパルス波電圧または休止区間のない交番電圧を同時に印加すると共に各電極１、１に印加された電圧の極性を互いに正負逆で位相を重複させることによって、被処理物Ｓに静電気が帯電するのをさらに低減することができる。この現象は以下のように説明することができる。本発明の電圧の印加方法では、一方の電極に高電圧を印加すると共に他方の電極を接地して電圧を印加する場合に比べて、電極１、１間の電圧が同等であるにもかかわらず、電極１とその下側に配置した導電体４との電位差が小さくなり、電極１と導電体４との間でストリーマの発生や絶縁破壊（誘電体カバー２のボイドや表面吸着に起因する絶縁破壊）による異常放電が発生しにくくなる。従って、電極１と導電体４との距離ｘを小さくすることができ、この結果、導電体４による上記静電気の帯電低減作用をより効果的に発揮させることができ、被処理物Ｓでの静電気の帯電をさらに低減できるのである。
【００４１】
また、本発明では上記のような交番電圧を印加することにより、電極１、１のギャップを大きくしたりプラズマ処理能力を向上させるために放電空間３への投入電力を増加（実質的には繰返し周波数の増加）させたりした際においても、グロー状の均一な放電を発生させて均質なプラズマを得ることができるものであり、これにより、均一なプラズマ処理を行うことができるものである。
【実施例】
【００４２】
以下本発明を実施例によって具体的に説明する。
【００４３】
［実施例１］
図１に示す本発明の実施例を示す。
【００４４】
電極１、１はステンレス鋼製であって、放電面（対向面）１０が高さ３ｃｍ×幅３０ｃｍ、厚さが３ｃｍの大きさを有しており、電極１の上面と放電面１０と下面には、比誘電率が１０程度のアルミナの被膜を１ｍｍの厚みで溶射法により設けて誘電体カバー２を形成した。また、電極１の下側において誘電体カバー２の下面にはスクリーン印刷法で銀パラジウムよりなる導電体４を０．０５ｍｍの厚みで形成し、導電体４の表面をガラス質セラミックの被覆体１１で被覆した。被覆体１１の厚みは０．１ｍｍとした。このようにして形成した放電用電極３０は距離ｘが１ｍｍであり、距離ｙは５ｍｍである。
【００４５】
次に、一対の放電用電極３０、３０を搬送装置５０の上側に配置すると共に各電極１に電源４０をそれぞれ電気的に接続し、さらに各導電体４を接地することによって、プラズマ処理装置Ａを形成した。ここで、各電極１に設けた誘電体カバー２の対向する放電面被覆部２ｂ、２ｂの間の距離は１ｍｍとした。
【００４６】
次に、プラズマ生成用のガスＧとして窒素及び酸素の混合ガス（酸素の混合比率０．２％）を大気圧状態で放電空間３に導入し、両電極１、１で位相が逆となるように（図５の波形）、周波数４０ｋＨｚの正弦波電圧を電極１、１間の印加電圧が９ｋＶ（電界強度９０ｋＶ／ｃｍ）となるように電源４０、４０で印加することによって、プラズマＰを生成した。このような条件で発生させたプラズマＰを、搬送装置５０により３ｍ／分の搬送速度で搬送されるガラス基板（被処理物Ｓ）に吹きつけることによって、ガラス基板の表面のプラズマ処理を行なった。
【００４７】
［実施例２］
図６に本発明の他の実施例を示す。
【００４８】
電極１としては実施例１と同様のものを用い、その表面には実施例１と同様にして誘電体カバー２を形成した。また、電極１の下側において誘電体カバー２の下面にはプラズマ溶射法で０．０５ｍｍの厚みのタングステンよりなる導電体４を形成し、導電体４の表面をプラズマ溶射法により形成されるアルミナの被覆体１１で被覆した。被覆体１１の厚みは０．５ｍｍとした。このようにして形成した放電用電極３０の距離ｘ、ｙは実施例１と同様である。
【００４９】
次に、一対の放電用電極３０、３０を搬送装置５０の上側に配置すると共に両方の電極１、１に一つの電源４０を電気的に接続し、さらに各導電体４を接地することによって、プラズマ処理装置Ａを形成した。ここで、各電極１に設けた誘電体カバー２の対向する放電面被覆部２ｂ、２ｂの間の距離は１ｍｍとした。
【００５０】
次に、実施例１と同様にしてガスＧを放電空間３に導入し、片側の電極１のみが接地されるように、周波数６０ｋＨｚの正弦波電圧を電極１、１間の印加電圧が９ｋＶとなるようにする電源４０で印加することによって、プラズマＰを生成した。
【００５１】
この後、生成されたプラズマＰを実施例１と同様にしてガラス基板に吹き付けてプラズマ処理を行なった。
【００５２】
［実施例３］
距離ｘを０．４ｍｍにした以外は実施例１と同様にしてプラズマ処理装置Ａを形成し、これを用いて実施例１と同様にしてガラス基板にプラズマ処理を行なった。
【００５３】
［実施例４］
距離ｘを５．５ｍｍにした以外は実施例１と同様にしてプラズマ処理装置Ａを形成し、これを用いて実施例１と同様にしてガラス基板にプラズマ処理を行なった。
【００５４】
［実施例５］
距離ｙを０．０５ｍｍにした以外は実施例１と同様にしてプラズマ処理装置Ａを形成し、これを用いて実施例１と同様にしてガラス基板にプラズマ処理を行なった。
【００５５】
［実施例６］
距離ｙを３５ｍｍにした以外は実施例１と同様にしてプラズマ処理装置Ａを形成し、これを用いて実施例１と同様にしてガラス基板にプラズマ処理を行なった。
【００５６】
［比較例］
図７に示すように、実施例２の放電用電極３０から導電体４を除いた構成の放電用電極３０を用いた以外は、実施例２と同様にしてプラズマ処理装置Ａを形成し、これを用いて実施例２と同様にしてプラズマ処理を行なった。
【００５７】
上記実施例１〜６及び比較例でプラズマ処理した後のガラス基板の静電気の帯電量を測定した。結果を表１に示す。
【００５８】
【表１】
2006244835.tif 000003
【００５９】
実施例１では帯電量が０．１ｋＶ以下と非常に低い値であり、実施例２では帯電量が０．３ｋＶ以下と低い値となった。一方、比較例ではガラス基板の帯電量は２ｋＶもの高い値であった。実施例３、５では電極１と導電体４との間で放電が生じるために実施例１、２よりは帯電量が高くなるものの、比較例よりは帯電量は低くなった。実施例４は実施例１、２と同等の帯電量となるものの、プラズマ発生部（放電空間３）とガラス基板との距離が長くなるために、プラズマ処理性能が実施例１、２よりもやや低下した。実施例６は放電空間３の吹き出し口３ｂから導電体４が遠くなるために実施例１、２よりは帯電量が高くなるものの、比較例よりは帯電量は低くなった。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の実施の形態の一例を示す概略の断面図である。
【図２】同上の放電用電極を示す概略の断面図である。
【図３】同上の（ａ）は一方の電極に印加される電圧波形の一例を示す説明図、（ｂ）は他方の電極に印加される電圧波形の一例を示す説明図である。
【図４】同上の逆極性のパルスの立ち上がり時点を両電極間で少しずらした場合のタイミングチャートである。
【図５】同上の（ａ）（ｂ）（ｃ）は逆極性の正弦波状の波形の電圧の立ち上がり時点を両電極間でずらした場合のタイミングチャートである。
【図６】同上の他の実施の形態を示す概略の断面図である。
【図７】比較例を示す概略の断面図である。
【符号の説明】
【００６１】
１  電極
２  誘電体カバー
３  放電空間
４  導電体
Ｇ  ガス
Ｐ  プラズマ
Ｓ  被処理物
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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